智能控制柜的温湿度调节功能详解

为了满足智能元件的运行环境要求，需对不同环境下运行的控制柜采用不同的温湿度控制调节系统，系统由温湿度控制器、加热器、顶置风机和通风过滤罩等设备组成，通过调节可使柜内温度保持在-5～45℃范围内，柜内湿度保持在85%以下。以此满足柜内智能电子设备正常工作的环境条件，避免恶劣的大气环境导致的智能电子设备误动或拒动行为。

常规地区采用非密闭结构柜体，顶置风机可以加强柜内空气的流通，保证柜内温度、湿度稳定；对于户外高寒湿热地区可以采用密闭结构柜体，选装工业空调器来实现柜内温湿度的控制。其工作原理为：环境温度较高，则起动空调器降温；环境温度较低，则起动加热器或空调器升温。

（1）空调器选择 为了能使智能控制柜内的温湿度维持在一定的范围内，根据柜体空间及防护等级要求，需合理选择空调设备，即空调器制冷量必须大于柜体及元件的发热量。选型计算方法可参考如下：

所需制冷量：Q_t=1.1（Q_i+Q_r）

其中 Q_r=5.5AΔT；ΔT=T_o-T_i

T_o——环境温度（℃）；

T_i——智能柜内温度（℃）；

ΔT——智能柜内外温差（℃）；

Q_r——智能柜柜体传热量（W）；

Q_i——智能柜内产生的热量（W）（按400W计算）；

A——智能柜表面积（W）；

Q_t——所需制冷量（W）。

选型计算举例：如柜体为2000mm×800mm×1200mm，环境温度为38℃（T_o=38℃），欲使柜内温度保持在26℃（T_i=26℃），则冷气机选择计算方法如下：

ΔT=T_o-T_i=38℃-26℃=12℃

A=（2×0.8+2×1.2+0.8×1.2）×2m²=10m²

Q_r=5.5AΔT=5.5×10×12W=660W

Q_t=1.1×（Q_i+Q_r）=1.1×（400+660）W=1166W

因此，选择1台制冷功率大于1166W的空调器即可。

（2）加热器选择 智能控制柜一般采用柜内安装加热器来进行升温、去潮。加热器的选型计算公式如下：

机柜内所需总热量：Q=（Q₁+Q₂+Q₃）×1.3

式中 Q₁——加热空气所需热量，Q₁=Gc_p（t₂-t₁），单位为kW；

Q₂——保温层所需热量，；

Q₃——钢板所需热量，；(www.xing528.com)

G——被加热空气流速，0.001376kg/s；

c_p——空气比热，1.01kJ/（kg·℃）；

ΔT——介质温升，ΔT=t₁-t₂=5℃-（-25℃）=30℃；

K₁——保温材料的热导率，保温层为0.04，钢板为5.5；

F₁——系统散热面积，单柜=9.28m²，双联柜=15.76m²，三联柜=22.24m²；

1.3——考虑至其他未估计热损耗储备系数。

加热器供给的热量：Q_E=KFΔT

以100W、尺寸为135mm×104mm×28mm的加热器为例

K——加热器的热导率，为39.7；

F——空气加热器的传热面积；

ΔT——加热器与空气的温差，ΔT=t_v-（t₁+t₂）/2，其中t₁、t₂分别为空气加热前后的温度，-25℃、5℃，t_v为加热器表面温度（最高100℃）。

计算得：ΔT=100℃-（-25+5）/2℃=110℃；

F=135×104×2mm²+135×28×24mm²=0.12m²；

Q_E=39.7×0.12×110W=524W

单机柜计算：

机柜内外温度为5℃和-25℃；

Q₁=Gc_p（t₂-t₁）=35W；

Q₂=1/2K₁F₁ΔT₁=5.2W（保温层）；

Q₃=1/2K₁F₁ΔT₁=637.5W（钢板）；

智能柜内所需总热量：Q=（Q₁+Q₂+Q₃）×1.3=880W；

100W加热器供给的热量：Q_E=K_FΔT=524W；

单机柜：Q≤2Q_E，选择2个功率为100W或1个功率为200W的加热器；双联柜选择2个功率为200W左右的加热器；三联柜选择3个功率为200W左右的加热器。